- •12.Характеристика простых и сложных белков. Характеристика классов сложных белков: нуклеопротеиды, липопротеиды, гликопротеиды, фосфопротеиды, хромопротеиды, металлопротеиды, флавопротеиды.
- •15. Методы выделения и очистки белков.
- •17. Скорость химических реакций и сущность явления катализа. Теоретические основы и особенности ферментативного катализа. Термодинамические и кинетические характеристики ферментативного катализа.
- •18.Классификация и номенклатура ферментов. Химическая природа ферментов, их функциональные группы. Активный и аллостерический центры.
- •19. Коферменты, простетические группы. Роль витаминов, металлов и других кофакторов в функционировании ферментов.
- •22. Влияние ингибиторов на ферментативную активность. Множественные формы ферментов. Изоферменты.
- •23. Общие представления о механизме ферментативного катализа. Количественная характеристика ферментативных реакций.
- •24. Принципы регуляции ферментативных процессов в клетке и регуляция метаболизма. Регуляция ферментативных процессов количеством субстрата и фермента. Локализация ферментов в клетке.
- •25. Роль нуклеиновых кислот в формировании и свойствах живой материи. Основной постулат молекулярной биологии. Строение нуклеиновых кислот. Пуриновые и пиримидиновые основания. Углеводные компоненты.
- •26. Нуклеозиды и нуклеотиды. Нуклеотидный состав днк. Правила Чаргаффа. Нуклеозиды, нуклеотиды
- •27. Первичная, вторичная и третичная структура днк. Функциональная организация
- •28. Общая характеристика рнк. Виды рнк. Особенности структуры, синтеза и функции м-рнк, т-рнк и р-рнк..
- •30. Регуляция синтеза белка у прокариот Мутации, их виды и последствия.
- •31.Ферментативный гидролиз белков. Протеолитические ферменты, их специфичность, активация.
- •32. Общая схема источников и расходования аминокислот в организме. Незаменимые аминокислоты. Общие пути катаболизма аминокислот.
- •34. Образование аммиака. Транспорт аммиака. Восстановительное аминирование. Амиды и их физиологическое значение.
- •35. Особенности обмена отдельных аминокислот и их роль в образовании важнейших биологически активных веществ.
- •36. Биосинтез мочевины. Орнитиновый цикл мочевинообразования.
- •37. Азотистые небелковые вещества (биогенные амины), их синтез, распад и биологическая роль. Нарушения структуры и обмена белков. Наследственные заболевания.
- •38. Алкалоиды, их роль у растений и значение в медицине
- •39. Углеводы и их биологическая роль, классификация и номенклатура.
- •40. Структура, свойства и распространение в природе основных представителей моносахаридов и полисахаридов. Гликопротеины и гликолипиды. Взаимопревращения моносахаридов.
- •4 1. Анаэробный и аэробный распад углеводов. Энергетическая характеристика аэробной и анаэробной фазы углеводного обмена.
- •42. Гликолиз. Спиртовое брожение.
- •43 Биосинтез полисахаридов. Гликозил-трансферазные реакции. Гликогенез
- •44. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Пируватдегидрогеназный комплекс.
- •45. Цикл трикарбоновых кислот. Окислительное фосфорилирование на уровне субстрата. Прямое окисление глюкозо-6-фосфата.
- •47.Макроэргические соединения. Нуклеозидфосфаты, атф, креатинфосфат и аргининфосфат. Пути образования атф и других макроэргических соединений.
- •48.Окислительное фосфорилирование. Окислительно-востановительные процессы.
- •49. Цепь переноса водорода и электронов (дыхательная цепь).
- •52. Окислительное фосфорилирование в дыхательной цепи. Представление о механизмах сопряжения окисления и фосфорилирования в дыхательной цепи.
- •55. Жирные кислоты, их классификация и номенклатура. Простагландины.
- •56.Ферментативный распад и синтез липидов. Окисление жирных кислот, биосинтез жирных кислот. Мультиферментные комплексы синтеза жирных кислот.
- •57. Кетоновые тела, структура, синтез, утилизация в тканях.
- •60.Хим природа и физиол роль важнейших гормонов, их роль в регуляции обмена в-в и синтеза белков.
- •62. Связь между обменом белков, углеводов и липидов. Обмен веществ как единая система процессов.
57. Кетоновые тела, структура, синтез, утилизация в тканях.
В печени часть жирных кислот превращается в так называемые кетоновые тела – ацетоуксусную и гидроксимасляную кислоты. Эти вещества затем поступают в кровь и используются как источники энергии в других органах и тканях. Непосредственным предшественником кетоновых тел служит ацетил-КоА, который может образоваться как из жирных кислот, так и из углеводов. Однако для синтеза кетоновых тел используется преимущественно ацетил-КоА, образующийся из жирных кислот. В плазме крови здорового человека кетоновые тела содержатся в весьма незначительных концентрациях. Однако при патологических состояниях (длительное голодание, тяжёлая физическая нагрузка, тяжёлая форма сахарного диабета) концентрация кетоновых тел может значительно повышаться и достигать 20 ммоль/л (кетонемия). Кетонемия (повышение концентрации кетоновых тел в крови) возникает при нарушении равновесия — скорость синтеза кетоновых тел превышает скорость их утилизации периферическими тканями организма. За последние десятилетия накопились сведения, указывающие на важное значение кетоновых тел в поддержании энергетического баланса. Кетоновые тела — топливо для мышечной ткани, почек и действуют, вероятно, как часть регуляторного механизма с обратной связью, предотвращая излишнюю мобилизацию жирных кислот из жировых депо. Во время голодания кетоновые тела являются одним из основных источников энергии для мозга. Печень, синтезируя кетоновые тела, не способна использовать их в качестве энергетического материала (не располагает соответствующими ферментами). +по схеме.
58. Витамины и их биологическая роль. Классификация, номенклатура, структура, свойства, распространение в природе. 1) Жирорастворимые Витамин А (ретинол, антиксерофтальмический) – служит кофактором белка неферментной природы – родопсина, или зрительного пурпура; этот белок сетчатки глаза участвует в восприятии света. При недостаточности вит.А у человека и животных наблюдается торможение роста, общее истощение организма, специфические поражения кожи, слизистых оболочек и глаз. Гипервитаминоз – характерные проявления – воспаление глаз, выпадение волос. Источники вит. А: печень КРС и свиней, печень морского окуня, трески, яичный желток, молоко, масло, красномякотные овощи (морковь, томат и т.д.). Витамин D (кальциферол, антирахитичный) – регулирует обмен кальция и фосфора. Недостаток вит. Д приводит к заболеванию рахит, в основе развития которого лежат изменения фосфорно-кальциевого обмена и нарушения отложения в костной ткани фосфата кальция. Источники вит.Д – сливочное масло, яичный желток, печень, рыбий жир, подсолнечное и оливковое масло, дрожжи. Витамин Е (токоферол, антистерильный. Витамин размножения) - являются активными природными антиоксидантами. С растительными продуктами человек получает достаточное количество вит.Е. Недостаток вит. Е встречается только в тропических странах, где основной источник пищи углеводы, а жиры употребляются в недостаточном количестве. Источники вит. Е: растительные масла (подсолнечное, кукурузное,соевое и т.д.),салат, капуста, семена злаковых, мясо, сливочное масло,яичный желток и т.д. Витамин К (филлохиноны, менахиноны,антигеморрагический) - участвует в окислительном фосфорилировании (в виде коэнзима, кофактора фермента, участвует в биосинтезе факторов свертывания крови. При авитаминозе вит.К появляются подкожные и внутримышечные кровоизлияния (геморрагии), снижается скорость свертывания крови. Источники вит. К: растения (зеленые листья каштана, крапивы, люцерны), капуста, тыква, ягода рябины. В животных продуктах только в печени свиньи. 2) Водорастворимые. Витамин В1 (тиамин, антиневрический) - участвует в реакциях декарбоксилирования α-кетокислот. Тиамин-зависимые ферменты – пируватдекарбоксилаза и транскетолаза. Авитаминоз и гиповитаминоз – болезнь бери-бери, нарушения функций пищеварительного тракта, изменения психики, изменения деятельности сердечно-сосудистой деятельности, развитие отрицательного азотистого баланса и т.д. Источники: растительные продукты, мясо, рыба, молоко, бобовые растения – фасоль, горох, соя и др. Витамин В2 (рибофлавин, витамин роста) - входит в состав флавиновых коферментов ФАД, ФМН, которые являются простетическими группами флавопротеинов. Авитаминоз и гиповитаминоз: остановка роста, выпадение волос, воспалительные процессы слизистой оболочки языка, губ и т.д. Кроме того, общая мышечная слабость и слабость сердечной мышцы; помутнение хрусталика (катаракта). Источники: дрожжи, хлеб (мука грубого помола), семена злаковых, яйца, молоко, мясо, свежие овощи, молоко (в свободном состоянии), печень и почки (в составе ФАД и ФМН). Витамин В6 (пиридоксин, антидермический) – входят в состаф коферментов; участвуют в процессе активного переноса некоторых аминокислот через клеточные мембраны. При недостаточности витамина В6 наблюдаются нарушения метаболизма аминокислот. Источники: в продуктах растительного и животного происхождения (хлеб, горох, фасоль, картофель, мясо, печень и т.д.) Витамин С (аскорбиновая кислота, антискорбутный витамин) - окислительно-восстановительные превращения витамина С играют важную роль в биологических реакциях, протекающих с участием транспорта электронов. Аскорбиновая кислота известна как кофактор реакции гидроксилирования пролина при синтезе коллагена, превращений кортикостероидов и трансферрина. Синтез аскорбиновой кислоты может осуществляться у всех видов животных, кроме человека, обезьян и морских свинок. Источники: продукты растительного происхождения (овощи, фрукты). Много витамина С в перце, салате, капусте, картофеле, хрене, укропе, ягодах рябины, черной смородины и особенно в цитрусовых (лимон). Из непищевых источников богаты витамином С шиповник, хвоя, листья черной смородины, экстракты из которых могут полностью удовлетворить потребность организма. Витамин РР (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин, антипеллагрический) - входит в состав НАД и НАДФ, являющихся коферментами большого числа обратимо действующих в окислительно-восстановительных реакциях дегидрогеназ. Недостаточность витамина РР вызывает заболевание пеллагрой (шершавая кожа). Ведущий симптом болезни – дерматит. Другая группа симптомов – тяжелый расстройства системы органов пищеварения (диарея), расстройство нервной системы вплоть до психических заболеваний. Источники: рис, хлеб, картофель, мясо, печень, почки, морковь и др. 3) Витаминоподобные вещества. Коэнзим Q (или кофермент Q, КоQ, убихинон) – локализован в митохондриях и мембранных структурах. Обязательный компонент дыхательной цепи, участвует в переносе электронов. Холин - Структурный компонент фосфатидилхолина (лецитина). Является составной частью биологически активного ацетилхолина – медиатора нервного импульса. Участвует в биосинтезе метионина, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, фосфолипидов и т.д. Исключение холина из пищи – ожирение печени. Источники: Печень, почки, мясо, рыбные продукты, капуста.
59. Строение мембран и роль липидов, белков и углеводсодержащих соединений в их организации. Перенос веществ и сигналов через мембраны. Биологические мембраны состоят из белков и липидов. Углеводы присутствуют лишь в качестве составных частей сложных белков (гликопротеинов) и сложных липидов (гликолипидов). Нуклеиновые кислоты в небольшом количестве бывают ассоциированы с мембранами, но в состав мембранных структур не включаются. Липиды мембран представлены четырьмя основными группами: фосфолипидами (основная доля), сфинголипидами, гликолипидами и стероидами. Фосфолипиды – это сложные эфиры фосфатидной кислоты. Основными фосфолипидами являются фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозит и фосфатидилхолин. Сфинголипиды, которые яв-ся производными церамида и монофосфорных эфиров различных спиртов, представлены в основном сфингомиелином. Гликолипиды – гликозильные производные церамида – представлены как нейтральными цереброзидами, так и их кислыми сульфоэфирами – сульфатидами. Стероиды представлены холестерином (в мембранах животных клеток), ситостерином (в растительных клетках) и тетрахименином (обнаружен у тетрахимены). Несмотря на различия в составе, все мембранные липиды построены по единому плану и легко смешиваются друг с другом, образуя монослойные или бислойные структуры. В этих структурах реализуется 2 типа взаимодействий: ионные взаимодействия полярных «голов» и гидрофобные взаимодействия жирнокислотных цепей. Благодаря этому мицеллы и липосомы, создаваемые протяженными бислойными структурами, достаточно стабильны в водном окружении. Жирные кислоты, составляющие «хвост» липидных молекул, представлены насыщенными (от лауриновой до лигноцериновой) и ненасыщенными (мононенасыщенные пальмитоолеиновая и олеиновая; полиненасыщенные линолевая, линоленовая, арахидоновая) кислотами. У высших растений преобладают пальмитиновая, олеиновая и линолевая кислоты, а стеариновая почти не обнаруживается; в ряде случаев выявляются оксикислоты. В мембранах животных клеток, кроме пальмитиновой и олеиновой, много стеариновой кислоты и больше высокомолекулярных жирных кислот (содержат 20–24 углеродных фрагмента). Белки взаимодействуют с мембранным бислоем, в результате чего они либо ассоциируются с поверхностью мембраны – периферические белки, либо пересекают бислой один или несколько раз, прочно интегрируясь в него,– это интегральные белки. Интеграция оказывается возможной, если в первичной структуре белка имеются достаточно протяженные участки, содержащие гидрофобные аминокислотные последовательности. В таком случае белковые молекулы способны самопроизвольно встраиваться в би-слой. При ассоциации рибосом с мембранными структурами встраивание гидрофобных белков в мембрану осуществляется синхронно с их синтезом при участии специальных механизмов, потребляющих энергию АТФ. клеточные мембраны отграничивают содержимое клетки (или клеточной органеллы) от окружающей среды. Благодаря наличию специальных рецепторов они воспринимают сигналы из внешней среды (например, молекулы гормонов, называемые первичными мессенджерами, или посредниками), в ответ на которые образуются вторичные мессенджеры, высвобождающиеся внутрь клетки. Так осуществляется преобразование сигналов, изменяющих клеточный метаболизм в соответствии с изменяющимися условиями среды. Мембранные рецепторы выполняют функции узнавания (иммунокомпе-тентная система), адгезии (обеспечение межклеточных контактов, формирование тканей), регуляции активности ионных каналов (электрическая возбудимость, создание мембранного потенциала). Транспортная функция яв-ся одной из важных фун-ий клеточных мембран. Мембрана создает существенные ограничения для проникновения различных веществ, однако она не является полностью непроницаемой: небольшие нейтральные молекулы могут проникать через бислой в области структурных дефектов. Этот процесс осуществляется по градиенту концентрации переносимого вещ-ва - из области, где его содержание высоко, в область с более низким содержанием. Такой процесс называется простой диффузией, он осуществляется неизбирательно и с низкой скоростью.При облегченной диффузии вещества также переносятся в направлении их концентрационного градиента, но с использованием специальных структур - переносчиков или каналов, увеличивающих скорость и специфичность переноса. Облегченная диффузия, осуществляемая с помощью каналов, не обладает высокой специфичностью (специфичность определяется лишь размерами канала), но протекает с большей скоростью, а процесс переноса не достигает насыщения в широком диапазоне концентраций переносимого вещества. Функционирование каналов в меньшей степени зависит от фазового состояния мембраны, чем функционирование переносчиков. Все эти примеры относятся к пассивному транспорту через мембрану. Активный транспорт веществ осуществляется такими же механизмами, но протекает против концентрационного градиента и для своего осуществления должен быть сопряжен с энергодающим процессом. Основным источником энергии для активного транспорта является АТФ. Поэтому, как правило, эти системы представляют собой АТФазы. Примером систем активного транспорта ионов является Na+/K+-АТФаза плазматических мембран животных клеток, которая «выкачивает» из клетки ионы натрия в обмен на ионы калия. Наконец, в клетках широко представлен вторично-активный транспорт, в процессе которого градиент одного вещества используется для транспорта другого. С помощью вторично-активного транспорта клетки аккумулируют сахара, аминокислоты и выводят некоторые продукты метаболизма.